检出，洗 涤后的沉淀经煅烧后得到ZnO柱撑皂石，煅烧温度为550°C，煅烧时间为3h; 第四步，将有十六烷基三甲基氯化铵在去离子水中混合均匀配制成质量百分比浓度为 9%的十六烷基三甲基氯化铵溶液； 第五步，将ZnO柱撑皂石在去离子水中混合均匀配制成质量百分比浓度为8%的ZnO柱 撑阜石悬浮液； 第六步，将ZnO柱撑皂石悬浮液在温度为80°C下搅拌30分钟，搅拌的速率为800转/ 分钟，按100克皂石中加入0. 9摩尔的十六烷基三甲基氯化铵计，加入十六烷基三甲基氯化 铵溶液反应4小时；反应后过滤得到二次沉淀，二次沉淀用去离子水洗涤至无C1检出，洗 涤后的沉淀经干燥后磨碎，得到粒径为70微米的氧化锌柱撑有机皂石。
[0043] 按GB/T8804. 2-2003测试其拉伸强度，本实施例得到的聚乳酸-氧化锌柱撑有机 皂石纳米复合材料的拉伸强度为34. 8MPa，热分解温度为347°C;现有聚乳酸基材的拉伸强 度为26. 13MPa，热分解温度为320°C;说明本发明聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合 材料较聚乳酸在拉伸强度和耐热性能有明显的提高；本实施例得到的聚乳酸-氧化锌柱撑 有机皂石纳米复合材料按稀释平板菌落计数法计数计算杀菌率，见表3所示，从表3可以看 出，本发明聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料较空白聚乳酸抗菌性效果显著；同 时本实施例得到的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料具有紫外屏蔽性，可用于包 装、农膜、纤维等领域，大大降低了生产成本，拓展了使用范围。
[0044] 实施例14, 一种聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料为原料制成的制品。
[0045] 综上所述，本发明聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料较现有聚乳酸基材 的拉伸强度、耐热性能和抗菌性效果有明显的提高；同时本发明通过螺杆挤出机高效的剪 切和捏合作用进行缩聚反应制备绿色环保的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料， 工艺简单，生产周期短，反应温度低，在提高了机械力学性能和耐热性能的同时，也赋予聚 乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料抗菌性能和紫外屏蔽性能，可以应用于包装、农 膜、纤维等领域，大大降低了生产成本，拓展了使用范围。
[0046] 以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据 实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
[0047]表1
【主权项】
1. 一种聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，其特征在于原料按重量份数包括 100份乳酸或L-丙交酯或D-丙交酯或D，L-丙交酯或内消旋丙交酯、0. 1份至3份氧化锌 柱撑有机皂石。2. 根据权利要求1所述的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，其特征在于 按下述方法得到：第一步，将所需量的乳酸或L-丙交酯或D-丙交酯或D，L-丙交酯或内 消旋丙交酯和氧化锌柱撑有机皂石加入到双螺杆挤出机中，在氮气保护下升温到140°C至 160°C，在温度为140°C至160°C下反应0. 5h至3h ;第二步，反应产物经双螺杆挤出机挤出， 冷却到室温，加入乙酸乙酯进行溶解，然后加入蒸馏水，分离沉淀；第三步，在沉淀中再加入 乙酸乙酯进行溶解，然后加入蒸馏水，分离沉淀；第四步，重复第三步操作2次至3次，得到 最后沉淀；第五步，最后沉淀经真空干燥后得到聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材 料。3. 根据权利要求2所述的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，其特征在于乳 酸加入前先在室温下用3A或4A分子筛脱水20小时至24小时，然后在温度为75°C至80°C、 真空度为〇. 080MPa至0. 085MPa下进行除水，直至乳酸单体不含自由水分；或/和，双螺杆 挤出机的转速为30转/分钟至200转/分钟，真空干燥的温度为50°C至60°C。4. 根据权利要求1或2或3所述的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，其特 征在于氧化锌柱撑有机皂石按下述方法得到： 第一步，按OH和Zn 2+的摩尔比为0. 4:1至0. 6:2,在高速搅拌下将NaOH溶液缓慢加入 到ZnCl2溶液中混合均匀得到混合液，混合液经微波处理后得到柱化剂； 第二步，将皂石在去离子水中混合均匀配制成质量百分比浓度为2%至10%的皂石悬浮 液； 第三步，按100克皂石中加入0. 1摩尔至2摩尔的ZnO计，把柱化剂加入到皂石悬浮液 中，在温度为60°C至90°C下搅拌反应Ih至3h，反应后得到一次沉淀，一次沉淀用去离子水 洗涤至无 Cl检出，洗涤后的沉淀经煅烧后得到ZnO柱撑皂石； 第四步，将有机阳离子盐在去离子水中混合均匀配制成质量百分比浓度为2%至10%的 有机阳离子盐溶液； 第五步，将ZnO柱撑皂石在去离子水中混合均匀配制成质量百分比浓度为2%至10%的 ZnO柱撑阜石悬浮液； 第六步，将ZnO柱撑皂石悬浮液在温度为50°C至90°C下搅拌10分钟至30分钟，按100 克皂石中加入〇. 1摩尔至1摩尔的有机阳离子盐计，加入有机阳离子盐溶液反应1小时至 4小时；反应后过滤得到二次沉淀，二次沉淀用去离子水洗涤至无 Cl或Br检出，洗涤后的 沉淀经干燥后磨碎，得到氧化锌柱撑有机皂石。5. 根据权利要求4所述的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，其特征在于 NaOH溶液的浓度为0. 5摩尔/升至1. 5摩尔/升，ZnCl2溶液的浓度为0. 5摩尔/升至2 摩尔/升；或/和，微波处理的功率为100W至300W，微波处理的时间为10分钟至60分钟； 或/和，煅烧温度为300 °C至600 °C，煅烧时间为Ih至3h ;或/和，第一步中，高速搅拌的速 率为2000转/秒至4000转/秒；或/和，第三步和第六步中，搅拌的速率为400转/分钟 至1000转/分钟；或/和，氧化锌柱撑有机皂石的粒径为60微米至74微米。6. 根据权利要求4或5所述的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，其特征在 于有机阳离子盐的通式如下：其中：A表示氮或磷，X表示氯或溴，Rl表示C12至C22的脂肪直链，R2和R3表示H或 Cl至C8的脂肪链或含脂环基链，R4表示芳基或取代芳基或芳基取代烃基或C12至C22的 脂肪直链或H或Cl至C8的脂肪链或含脂环基链。7. 根据权利要求4或5或6所述的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，其特 征在于有机阳离子盐为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基 氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵中的一种以上。8. 根据权利要求4或5或6所述的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，其特 征在于有机阳离子盐为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基 溴化铵、双十二烷基二甲基溴化铵和双十八烷基二甲基溴化铵中的一种以上。9. 一种根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的聚乳酸-氧化锌柱撑 有机皂石纳米复合材料的制备方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，将所需量的乳酸 或L-丙交酯或D-丙交酯或D，L-丙交酯或内消旋丙交酯和氧化锌柱撑有机皂石加入到双 螺杆挤出机中，在氮气保护下升温到140°C至160°C，在温度为140°C至160°C下反应0. 5h 至3h ;第二步，反应产物经双螺杆挤出机挤出，冷却到室温，加入乙酸乙酯进行溶解，然后 加入蒸馏水，分离沉淀；第三步，在沉淀中再加入乙酸乙酯进行溶解，然后加入蒸馏水，分离 沉淀；第四步，重复第三步操作2次至3次，得到最后沉淀；第五步，最后沉淀经真空干燥后 得到聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料。10. -种使用根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的聚乳酸-氧化锌 柱撑有机皂石纳米复合材料为原料制成的制品。
【专利摘要】<b>本发明涉及高分子材料技术领域，是一种聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料及其制备方法和制品；原料包括</b><b>乳酸或</b><b>L-</b><b>丙交酯或</b><b>D-</b><b>丙交酯或</b><b>D,L-</b><b>丙交酯或内消旋丙交酯</b><b>、氧化锌柱撑有机皂石。本发明聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料较现有聚乳酸基材的拉伸强度、耐热性能和抗菌性效果有明显的提高；同时本发明通过螺杆挤出机高效的剪切和捏合作用进行缩聚反应制备绿色环保的聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料，工艺简单，生产周期短，在提高了机械力学性能和耐热性能的同时，也赋予聚乳酸-氧化锌柱撑有机皂石纳米复合材料抗菌性能和紫外屏蔽性能，可以应用于包装、农膜、纤维等领域，大大降低了生产成本，拓展了使用范围。</b>
【IPC分类】C08K3/34, C08K9/04, C08G63/06, C08K3/22, C08G63/08
【公开号】CN105348494
【申请号】CN201510868361
【发明人】甄卫军, 宋中波
【申请人】新疆大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月27日